Chương 2. Phương pháp phân tích thể tích
2.1.

Nguyên tắc của phương pháp và các khái niệm cơ bản

2.2.

Cân bằng của phản ứng acid - baz và phương pháp
chuẩn độ acid – baz

2.3.

Phản ứng tạo phức và phương pháp chuẩn độ phức
chất

2.4.

Phản ứng oxi hoá - khử và phương pháp chuẩn độ
oxi hố - khử

2.5.

Phản ứng tạo hợp chất ít tan và phương pháp
chuẩn độ kết tủa


Chương 2. Phương pháp phân tích thể tích
2.1. Cơ sở lý thuyết và nguyên tắc của phương pháp
2.1.1. Nguyên tắc của phương pháp và các khái niệm cơ bản
2.1.2. Yêu cầu đối với phản ứng chuẩn độ
2.1.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ và kỹ thuật chuẩn độ

2.1.4. Các bước thực hiện của một quy trình phân tích bằng
phương pháp thể tích
2.1.5. Tính tốn kết quả trong phương pháp phân tích thể tích


2.1.1. Nguyên tắc của phương pháp và các khái niệm cơ bản

Một số khái niệm

HCl

• chất chuẩn
•

chất định phân

•

chất chuẩn gốc

•

sự chuẩn độ

•

chất chỉ thị

•


điểm cuối

•

điểm tương đương

•

đường cong chuẩn độ

NaOH
+
PP

NaCl
+
PP


2.1. Cơ sở lý thuyết và nguyên tắc của phương pháp
Một số khái niệm
• Đường cong chuẩn độ (đường định phân)

A - chất chuẩn;
B - chất định phân;

ĐTĐ

Bước nhảy


A+B=C

± 0,1%VĐTĐ

-lg[B] = pB

C - sản phẩm.
VĐTĐ

VA, mL


2.1. Cơ sở lý thuyết và nguyên tắc của phương pháp

Một số khái niệm
• Chất chỉ thị
Chuẩn độ acid – baz: chỉ thị acid – baz (chỉ thị pH);
Chuẩn độ oxi hóa – khử:
Chỉ thị thơng thường
Chỉ thị thế điện cực
Chuẩn độ phức chất: chỉ thị màu kim loại;
Chuẩn độ kết tủa:


2.1. Cơ sở lý thuyết và nguyên tắc của phương

2.1.2. Yêu cầu cho phản ứng
chuẩn độ
pháp
• chất định phân (chất cần phân tích) phải phản ứng

hồn tồn với thuốc thử theo một phản ứng nhất
định;
• phản ứng xảy ra nhanh và chọn lọc;
• phải có chất chỉ thị thích hợp để nhận biết điểm
tương đương.


2.1.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ và kỹ thuật
chuẩn độ
Phân loại các phương pháp chuẩn độ
 Phương pháp chuẩn độ acid – baz (phương pháp trung hoà);
Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử (phương pháp oxi hố –
khử);
Phương pháp chuẩn độ phức chất (phương pháp tạo phức);
 Phương pháp chuẩn độ kết tủa (phương pháp kết tủa).


2.1.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ và kỹ
thuật chuẩn độ
Phân loại các kỹ thuật chuẩn độ
Kĩ thuật chuẩn độ

Phản ứng

Chuẩn độ trực tiếp

X+R=C

Chuẩn độ ngược
Chuẩn độ gián tiếp


Chuẩn độ thay thế
Chuẩn độ phân đoạn

X+R=C
R(dư) + R’ = E + F
A+X=C

C+R=D
X + MY = MX + Y
Y+R =D

Chuẩn độ lần lượt các chất bằng một
hoặc hai dung dịch chuẩn


2.1.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ và kỹ
thuật chuẩn độ
Phân loại các kỹ thuật chuẩn độ
•

Chuẩn độ trực tiếp: Cho thuốc thử R tác dụng trực tiếp với
chất định phân X.

– Ví dụ:
• Chuẩn độ NaOH bằng HCl:

NaOH + HCl → NaCl + H2O
• Chuẩn độ Iod bằng thiosunfat:


I2 + 2S2O32- → S4O62- + 2I-


2.1.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ và kỹ thuật chuẩn độ
Phân loại các kỹ thuật chuẩn độ
•

Chuẩn độ ngược:
– Thêm một lượng chính xác và dư chất chuẩn R vào dung dịch chất định phân X,
lượng chất R dư chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn R’ thích hợp:
X+RC
R(dư) + R’  D
– Phạm vi áp dụng: định lượng chất ít tan hoặc khi phản ứng trực tiếp xảy ra chậm

hoặc khơng có chất chỉ thị thích hợp để chuẩn độ trực tiếp.
 Ví dụ:

Định lượng Cl- theo phương pháp Volhard:
Ag+ + Cl- → AgCl↓
Phản ứng chuẩn độ: Ag+ (dư) + SCN- → AgSCN ↓
Phản ứng chỉ thị:
SCN- + Fe3+ → FeSCN2+ (màu đỏ hung)


2.1.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ và kỹ thuật chuẩn độ
Phân loại các kỹ thuật chuẩn độ
•

Chuẩn độ thay thế:
– Cho chất cần định phân X tác dụng với một chất thích hợp khác MY, để tạo thành MX bà giải

phóng ra Y, sau đó chuẩn độ Y bằng một dung dịch chuẩn R thích hợp:
X + MY  MX + Y
Y+RD
– Dùng trong trường hợp khơng có phản ứng hoặc khơng có chất chỉ thị thích hợp để có thể
chuẩn độ trực tiếp X.
– Ví dụ: định lượng Al trong hỗn hợp Al3+ + Fe3+ bằng pp chuẩn độ phức chất.
AlY- + F- + 2H+ → AlF63- + H2Y2Phản ứng chuẩn độ:
Phản ứng chỉ thị:

Zn2+ + H2Y2- → ZnY2- + 2H+
Zn2++ H3Ind3- → ZnHInd3- + 2H+
màu vàng màu hồng tím


2.1.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ và kỹ thuật chuẩn độ
Phân loại các kỹ thuật chuẩn độ
• Chuẩn độ gián tiếp:
– Chuyển chất định phân X vào một hợp chất chứa ít nhất một ngun tố
có thể xác định trực tiếp bằng thuốc thử và chất chỉ thị thích hợp.
– Dùng để định lượng chất X khơng thể chuẩn độ trực tiếp bằng một thuốc

thử nào đó.
– Ví dụ: định lượng Ca2+ bằng phương pháp permanganat.
Ca2+ + C2O42- → CaC2O4↓
CaC2O4 + H+ → Ca2+ + H2C2O4

Phản ứng chuẩn độ: 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O


2.1.4. Các bước thực hiện của một quy trình 43

phân tích bằng phương pháp thể tích
Chuẩn
bị mẫu
2000.10 Add Your Text
2000.10
Text
Lấy
mẫuAdd
đạiYourdiện
2000.10 Add Your Text

chứa X cần xác
định. Hòa tan
lượng cân thành
dung dịch nước,
chuyển vào bình
định mức, định
mức tới vạch

Hút
mẫu
Hút một thể tích
xác định dung
dịch mẫu bằng
pipet bầu cho
vào erlen, thêm
chỉ thị, trộn đều

Chuẩn
độ

Chuẩn độ
bằng thuốc
R. Lặp lại
nghiệm vài
rồi lấy kết
trung bình.

X
thử
thí
lần
quả

Tính
kết quả

Từ nồng độ và
thể tích chất
chuẩn đã dùng
để chuẩn độ suy
ra nồng độ chất
X có trong mẫu
ban đầu.


2.1.6. Lược đồ qui trình phân tích bằng
phương pháp thể tích
10,00 mL dung dịch
CH3COOH
10 mL H2O, 3 giọt PP


Dung dịch NaOH

Nhỏ từ từ dung dịch NaOH
xuống erlen cho đến khi từ
không màu → hồng nhạt

10,00 mL CH3COOH
Ghi V(NaOH), mL

10 mL H2O
3 giọt PP

CN(CH3COOH), N


2.1.5. Tính tốn kết quả trong phương pháp phân tích thể tích
• Định luật đương lượng:
“Các ngun tố kết hợp với nhau hay thay thế cho nhau
(trong phản ứng hoá học) theo các khối lượng tỉ lệ với đương
lượng của chúng”.
X+R→D

mX D X

m R DR

VX  C NX  VR  C NR



2.1.5. Tính tốn kết quả trong phương pháp phân tích thể tích
• Tỉ phần chuẩn độ F:
– tỉ số lượng chất định phân đã phản ứng và lượng
chất định phân ban đầu (F ≤ 1).
– tỉ số lượng chất chuẩn đã dùng và lượng chất chuẩn cần

thiết (F > 1).

VR  C
F
VX  C

R
N
X
N

X+R→D
R - chất chuẩn;
X - chất định phân;
D - sản phẩm.


2.1.5. Tính tốn kết quả trong phương pháp phân tích thể tích
• Độ chuẩn TR, g/ml: số gam chất tan trong 1 ml dung dịch.

a
TR 
V


a: số gam chất tan,
V: thể tích dung dịch, ml.

 Độ chuẩn (TR/X ) theo chất định phân: số gam chất định
phân X tác dụng với 1 ml dung dịch chuẩn R.

TR / X

DX
a DX
 TR 
 
DR V DR

Ví dụ: AgNO3/Cl- có T = 0,004
(g/ml): nghĩa là 0,004g chất định phân
Cl- tác dụng vừa đủ với 1 ml dung
dịch chuẩn AgNO3.


2.2.

Cân bằng của phản ứng acid - baz và phương pháp
chuẩn độ acid – baz

2.2.1. Cân bằng của phản ứng acid - baz trong dung dịch nước

2.2.2. Phương pháp chuẩn độ acid – baz



2.2.1. Cân bằng của phản ứng acid - baz trong dung dịch
nước
2.2.1.1. Định nghĩa acid - baz
2.2.1.2. Cân bằng của nước – Thang pH
2.2.1.3. Quan hệ giữa Ka và Kb của một cặp acid – baz liên hợp
2.2.1.4. pH trong các hệ acid – baz


2.1.1.1. Định nghĩa về acid – baz
Định nghĩa acid và baz của Arrhenius (1884)


Acid
Ví dụ:



HCl → H+ + ClBaz

Ví dụ:

phân li H+

phân li OH-

NaOH → Na+ + OH-

Hạn chế:
 Không giải thích được tính acid và baz của chất mà trong cơng
thức khơng có chứa H hoặc OH. Ví dụ????

Khơng cho thấy sự ảnh hưởng của dung mơi đến tính chất acid,
baz của chất hịa tan. Ví dụ????


2.1.1.1. Định nghĩa về acid – baz
Định nghĩa acid và baz của Bronsted (1923)


Acid là một chất có khả năng cho proton H+.
HA
↔
H+
+
ACặp acid - baz liên hợp HA/ A-



Baz là chất có khả năng nhận proton.
B

+

H+

↔

BH+

Cặp acid - baz liên hợp BH+/ B


HA + B ↔ A- + BH+
acid 1 baz 2 baz 1 acid 2


2.1.1.1. Định nghĩa về acid – baz
Định nghĩa acid và baz của Bronsted (1923)
Một chất chỉ thể hiện rõ tính chất acid hoặc baz trong
dung mơi có khả năng nhận hoặc cho proton.

CH3COOH + H2O ↔ CH3COO- + H3O+
Cặp acid - baz liên hợp

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OHCặp acid - baz liên hợp

Nước là dung mơi lưỡng tính
H2O + H2O ↔ H3O+ + OH-


2.1.1.1. Định nghĩa về acid – baz

Ưu điểm của định nghĩa acid, baz của Bronsted
 Giải thích được tính acid và baz của các chất ko có H và

OH trong công thức phân tử: NH4+, CN-, CH3COO-, HCO3, ...

Chứng minh tính acid/baz của các ion???

 Cho thấy ảnh hưởng của dung môi đến cường độ acid, baz
Như thế nào?????
của chất tan.

 Đơn giản hóa cách tính pH, đặc biệt là đối với dung dịch

muối.

Bằng cách nào?????


2.1.1.1. Định nghĩa về acid – baz

Định nghĩa acid và baz của Lewis
Acid Lewis: nhận một đôi điện tử của liên kết
phối trí.
Baz Lewis: cung cấp một đơi điện tử tạo ra liên
kết phối trí.
Ví dụ:

H+ + NH3 ↔ NH4+
Ag+ + 2CN- ↔ [CN→Ag←CN]-


2.2.1.2. Cân bằng của nước – Thang pH

H2O

↔ H+ + OH-

H2O + H+ ↔ H3O+
H2O + H2O ↔ OH- + H3O+
acid 1 baz 2
H2O/ OH-


baz 1 acid 2
H3O+ / H2O


H 3O  OH 
K
2
H 2O


